Điện trở là một loại linh kiện điện tử quan trọng, và hầu như xuất hiện trong tất cả các mạch điện tử. Vậy cấu tạo, chức năng và cách sử dụng như thế nào thì các bạn hãy tìm hiểu bài viết này nhé.

    Nội dung bài viết

1. Điện trở là gì?
2. Ký hiệu của điện trở trong mạch
3. Đơn vị đo lường của điện trở
4. Phân loại các dạng điện trở
5. Các cách mắc điện trở
6. Ứng dụng của điện trở

     Điện trở là gì

   

     Điện trở là linh kiện được sử dụng trong mạch điện tử để cản trở dòng điện trong mạch. Ngoài chức năng cơ bản là cản trở dòng điện, điện trở còn được sử dụng để thực hiện các chức năng khác như là phân cực, tạo cầu phân áp, bảo vệ quá dòng cho mạch điện.

     Ký hiệu của điện trở trong mạch

     

      Trên mạch điện tử, điện trở thường được ký hiệu bằng chữ R. Chính là chữ viết tắt của Resistor. Tuy nhiên, trên thực tế còn có một vài ký hiệu cũng liên quan đến điện trở như là VR (ký hiệu biến trở). Hình trên thể hiện ký hiệu các loại điện trở trong mạch. Trong đó a là điện trở, b là biến trở, c điện trở nhiệt, d là điện trở nhiệt, e là quang trở.

     Đơn vị đo lường của điện trở:     Đơn vị điện trở là: Ohm (Ω)

          1KΩ  = 1000 Ω

          1MΩ = 1000 KΩ

          1Ω   =  1000 mΩ

     Phân loại các dạng điện trở trên mạch

     Dựa vào hình dạng của điện trở thì điện trở thường được chia theo hai dạng sau:

     A. Điện trở chân cắm:

     Cách đọc điện trở chân cắm:

• Điện trở chân cắm sử dụng vòng màu để quy định giá trị của điện trở. Các vòng màu được ký hiệu đầy đủ trên thân của điện trở. Có loại điện trở là 4 vòng màu, 5 vòng màu và loại 6 vòng màu. Nhưng khi gặp loại điện trở 6 vòng màu thì vòng màu số 6 là thể hiện nhiệt độ chịu đựng chứ không phải là giá trị của điện trở. Nên thường vòng màu  nhiệt độ chúng ta sẽ bỏ qua, không đọc giá trị.

• Giá trị vòng màu được quy định như sau:

• Đọc điện trở 4 vòng màu

• Đọc điện trở 5 vòng màu:

 

 

• Đọc điện trở 6 vòng màu:

     Công suất của điện trở chân cắm:

• Điện trở chân cắm sẽ có công suất từ 0.25W, 0.5W, 1W, 2W, 3W tùy theo kích thước của điện trở từ nhỏ đến lớn. Kích thước điện trở càng lớn thì công suất chịu đựng cũng sẽ càng lớn.

     B. Điện trở dán 

     Cách đọc điện trở dán:

• Điện trở dán sử dụng ký hiệu số trên lưng để quy định giá trị của điện trở. Các giá trị được ghi trực tiếp lên điện trở và thường sẽ có 2 loại là 3 chữ số và 4 chữ số.
• Cách đọc điện trở dán sẽ được quy định như sau:
  • Điện trở dán loại 3 con số hoặc 4 con số thì con số cuối cùng chính là hệ số mũ. Các số trước là giá trị đọc.

• • Khi bạn đọc giá trị điện trở dán mà chỉ có 2 con số. Giá trị đó chính là giá trị của điện trở luôn. Đơn vị sẽ là ohm (Ω).
• 
  • Ngoài cách đọc trên, chúng ta còn gặp những điện trở có chữ trên điện trở. Đó là những điện trở được ký hiệu theo tiêu chuẩn EIA-96. Theo tiêu chuẩn EIA-96 thì bắt buộc tra bảng mới có được giá trị chính xác. Trong đó, bạn thường gặp nhất là ký tự R. Ký tự này chính là dấu phân cách thập phân khi đọc điện trở.
• 
  • Ví dụ đọc điện trở dán theo tiêu chuẩn EIA-96.

     Công suất của điện trở dán:

• Điện trở chân cắm sẽ có công suất từ 0.1W, 0.125W, 0.25W, 0.5W, 1W tùy theo kích thước của điện trở từ nhỏ đến lớn. Kích thước của điện trở dán sẽ được quy định từ nhỏ đến lớn theo mã số 0603, 0805, 1206, 2010, 1512. Những ký hiệu này sẽ liên quan đến kích thước của điện trở. Do vậy, khi thiết kế mạch in, các bạn cần phải chú ý đến công suất linh kiện để chọn cho đúng kích thước. Việc chọn sai dẫn đế việc hàn linh kiện khó khăn. Ảnh hưởng đến hiệu suất làm việc của mạch in.

     C. Một số loại điện trở khác 

     Trên thực tế sẽ có một số loại điện trở khác như là điện trở sứ, điện trở nhôm, điện trở dây quấn. Với những loại điện công suất cao này thì công suất có thể từ 10W cho đến 100W. Tùy theo mục đích sử dụng mà sẽ được thiết kế thêm những điện trở công suất lớn.

     Ngoài ra, cũng có một loại điện trở khác, gọi là điện trở sợi đốt. Mục đích của điện trở này là để sinh nhiệt. Do vậy, chúng ta không nghiên cứu trong bài điện trở này.

     Cách mắc điện trở trong mạch

     Về cơ bản chúng ta sẽ có 2 cách mắc điện trở trong mạch như sau

     A. Mắc điện trở nối tiếp

• Sơ đồ mắc nối tiếp

• Điện trở tương đương khi mắc nối tiếp sẽ bằng tổng của tất cả các giá trị điện trở cộng lại.
• Ý nghĩa của việc mắc nối tiếp
  • Mắc điện trở nối tiếp sẽ làm tăng giá trị điện trở cho toàn mạch.
  • Chia công suất chịu đựng cho từng con điện trở.
  • Điều này có ý nghĩa rất lớn trong việc thiết kế mạch in sử dụng điện trở dán, vì điện trở dán có công suất rất nhỏ.

     B. Mắc điện trở song song

• Sơ đồ mắc nối tiếp

• Điện trở tương đương khi mắc song song sẽ nhỏ hơn so với điện trở đơn lẻ. 
• Ý nghĩa của việc mắc song song
  • Mắc điện trở song song sẽ làm giảm giá trị điện trở.
  • Chia công suất chịu đựng cho từng con điện trở.
  • Giảm nhiệt cho bo mạch, đảm bảo độ bền cho mạch in.

     Cách chọn điện trở trong mạch

• Ý nghĩa của định luật ohm trong mạch điện

     Nội dung định luật ohm: “Cường độ dòng điện chạy qua dây dẫn sẽ tỷ lệ thuận với hiệu điện thế đặt vào 2 đầu dây dẫn và tỷ lệ nghịch với điện trở của dây dẫn”.

     Công thức định luật ohm:

    Dựa trên công thức của định luật ohm. Nếu có được 2 giá trị, thì giá trị thứ 3 sẽ tính được. Và trên thực tế, để chọn giá trị của điện trở thì chúng ta sẽ dựa trên dòng điện đi qua điện trở và hiệu điện thế đặt vào 2 đầu của điện trở.

• Ví dụ cách chọn giá trị điện trở cho mạch điện cơ bản.

     Trong mạch điện trên, chúng ta cần chọn điện trở có giá trị và công suất bao nhiêu để đảm bảo mạch chạy ổn định.

     Dựa vào những dữ liệu có trong mạch, chúng ta biết được như sau:

• Nguồn cấp cho toàn bộ mạch là 5VDC
• Bóng đèn led là led đỏ, có dòng chịu đựng là 10mA, điện áp chịu đựng của led đỏ là từ 1.6V đến 2V. Chúng ta chọn điện áp cho Led là 1.8V.
• Trên mạch chúng ta chỉ có điện trở và bóng đèn led nối tiếp nhau. Do vậy dòng qua điện trở cũng chính là dòng qua đèn led. Nên dòng điện đi qua điện trở cũng bằng 10mA.
• Công thức sẽ được tính như sau:

      R =  U/ I = (5 – 1.8)/ 0.01 = 320Ω  => Chúng ta chọn điện trở thực tế là 330Ω.

• Tính công suất của điện trở.
• Công suất trên điện trở sẽ được tính bằng công thức P= U x I
• Cụ thể như sau:

     P =  U x I = (5 – 1.8) x 0.01 = 0.032 W => Chúng ta chọn điện trở có công suất là 0.25W.

     Như vậy, để mạch chạy ổn định thì, điện trở trong mạch sẽ được chọn 330Ω là và công suất là 0.25W

     Cách xác định điện trở còn tốt hay đã hỏng.

• Chúng ta cần lưu ý rằng, phương pháp đo trực tiếp trên mạch chỉ áp dụng cho điện trở có giá trị từ vài ohm đến vài chục ohm. Những điện trở có giá trị từ KΩ trở lên thì phải tháo ra khỏi mạch mới đo chính xác.
• Khi thực hiện phép đo bằng đồng hồ, thì thường giá trị điện trở sẽ nhỏ hơn giá trị đọc được bằng vòng màu. Nếu giá trị đo bằng đồng hồ lớn hơn thì khả năng điện trở đó đã bị hỏng. Cần phải tháo ra khỏi mạch và kiểm tra lại cho chính xác.
•  Việc xác định điện trở đã hỏng hay còn tốt rất quan trọng. Chỉ cần 1 điện trở trong mạch hỏng, thì toàn bo mạch sẽ ngưng hoạt động hoặc hoạt động sai hoàn toàn.